Nelle operazioni di rilevamento dei cambiamenti climatici i satelliti forniscono informazioni essenziali, migliorando la comprensione di fenomeni complessi come i climate tipping points, soglie critiche che una volta superate possono causare mutamenti irreversibili all’interno del sistema, e offrendo un contributo allo sviluppo di strategie efficaci per la mitigazione e l’adattamento.
A questo stanno lavorando ricercatori come Paolo Cipollini, mission scientist della Earth & Mission Science Division dell’ESA (European Space Agency), che abbiamo intervistato per Agenda17.
“La visione d’insieme fornita dai dati satellitari – afferma Cipollini – non la si raggiunge con nessun’altra tecnica, grazie alla copertura globale e a una risoluzione temporale e spaziale molto fine.”
È quanto sostenuto anche dallo studio Remotely sensing potential climate change tipping points across scales pubblicato su Nature. Il monitoraggio delle variabili climatiche attraverso il telerilevamento è necessario per capire come prevenire il raggiungimento delle soglie critiche al fine di: mitigare il cambiamento climatico, formulare modelli più accurati circa la correlazione con i fattori economici, aiutare i decisori politici nella scelta delle strategie di resilienza e mitigazione del rischio per le popolazioni che subiranno l’impatto maggiore.
Il contributo dei modelli
“Dai modelli – dichiara Cipollini – possiamo capire cosa aspettarci sulla base dei vari scenari di aumento della CO2, di quanto supereremo la temperatura di 1,5 gradi Celsius rispetto al periodo preindustriale e come fare a restare al di sotto di 2 gradi. Sono livelli di riscaldamento che rischiano di innescare una serie di punti critici, i tipping points, nei quali alcuni parametri vitali del sistema Terra si spostano dall’equilibrio passando a uno stato dal quale non si torna facilmente indietro.”
Per citare un esempio, lo scioglimento dei ghiacci della Groenlandia potrebbe ribaltare il motore che alimenta tutto il sistema oceanico di correnti, fondamentale per la redistribuzione del calore sul nostro pianeta.
“Stiamo parlando di overturning circulation – specifica Cipollini – ovvero l’acqua che dai Tropici arriva nel Nord Atlantico, per effetto dell’evaporazione e della cessione di calore all’atmosfera diviene più salata e più fredda, quindi più densa, e alla fine, giunta in prossimità della Groenlandia, sprofonda per gravità. Questo sprofondamento è un gigantesco motore delle correnti oceaniche. Se viene a cessare questo meccanismo per effetto della diluizione, dovuta allo scioglimento del ghiaccio dolce della Groenlandia, possiamo aspettarci eventi climatici estremi.”
“Con i modelli si può fare tanta bella scienza – prosegue Cipollini – ma vanno validati per confronto con i dati reali, per cui è necessario avere serie di dati temporali lunghe decine di anni. Per alcuni parametri vitali del Pianeta abbiamo dati satellitari che risalgono agli anni Settanta, ne cito uno per tutti: la temperatura superficiale del mare che si misura con lo stesso principio di termometria con cui oggi misuriamo la temperatura corporea, attraverso un radiometro a infrarossi che dallo spazio punta sulla superficie del mare. Sono necessari però numerosi accorgimenti per renderla accurata, e oggi riusciamo a misurarla con un’incertezza di 0.2 Kelvin.
Con i modelli possiamo anche andare a ritroso nel tempo, prima del monitoraggio satellitare, usando anche quelle poche misure che si avevano in passato. Si possono simulare cause ed effetti, per esempio si può simulare se mettendo aerosol aggiuntivo nella stratosfera si riesce a contrastare l’aumento della temperatura, una delle soluzioni più popolari e controverse suggerite dalla geo-ingegneria di oggi. Di sicuro i modelli permettono di identificare, valutare e mettere in atto accorgimenti realistici ed efficaci di contrasto al riscaldamento globale.”
I modelli numerici del Copernicus Marine Service hanno previsto il nuovo calo record nella copertura del ghiaccio marino in Antartide, registrato dalle osservazioni satellitari nel febbraio 2023: attualmente ammonta a soli 2,6 milioni di km quadrati superando il minimo di 2,17 milioni di km quadrati, raggiunto nel febbraio dello scorso anno.
Dal monitoraggio satellitare i dati per i modelli di tipping points
I modelli hanno bisogno di lunghe serie di dati, per questo l’Unione Europea in collaborazione con l’ESA ha avviato da quasi tre decenni il programma Copernicus di osservazione satellitare della Terra.
È stato concepito con sei missioni “operative” diverse, chiamate Sentinel (sentinella) che forniscono dati e servizi al cittadino garantiti ed estesi nel tempo. Una missione è un insieme di satelliti, tipicamente da uno a quattro, e si differenzia da un’altra per l’obiettivo, le cose che studia, gli strumenti che ha a bordo.
Il telerilevamento ha fornito prove importanti di tipping points, sulla perdita accelerata delle piattaforme di ghiaccio della Penisola Antartica e delle calotte glaciali della Groenlandia e dell’Antartide.
“Una delle missioni per espansione di Copernicus della quale mi occupo – aggiunge Cipollini – è CRISTAL (Copernicus polaR Ice and Snow Topography Altimeter), la prima missione operativa ottimizzata per la criosfera, il dominio del ghiaccio e della neve. Si compone di due satelliti il primo dei quali dovrebbe essere lanciato nello spazio nella seconda metà del 2027.”
“Per migliorare le misurazioni dello spessore del ghiaccio marino – prosegue – dobbiamo anche misurare la profondità dello strato di neve che si trova sopra il ghiaccio e attualmente disponiamo di pochi dati validi al riguardo. Da un’orbita di 700 chilometri su nel cielo saremo in grado di misurare differenze di altezza dell’ordine dei centimetri, monitorando con precisione lo stato dei ghiacci.”
Per mettere le cose in prospettiva, dal 1994 sul nostro pianeta abbiamo perso oltre 28 trilioni di tonnellate di ghiaccio, che corrisponde a 1.000 miliardi di tonnellate ogni anno. La misurazione del volume degli iceberg è importante anche per capire quanta acqua dolce viene trasportata dai poli terrestri verso le altre regioni degli oceani, influenzando la circolazione oceanica.”
La capacità di rilevare gli iceberg è ovviamente un’informazione preziosa anche per il traffico marittimo. Il loro rilevamento aiuta a navigare in sicurezza l’Oceano Artico, che con la diminuzione dei ghiacci marini sta diventando sempre più trafficato, mentre, la perdita di ghiaccio dei ghiacciai di montagna, impoverisce una riserva di acqua cruciale per la stagione secca, aggravando gli effetti della siccità.
“Lo scioglimento dei ghiacci – aggiunge Cipollini- influisce anche sul ciclo dell’energia, ovvero il modo in cui l’energia del sole viene assorbita e redistribuita sul nostro pianeta. Il ghiaccio ha un ruolo cruciale: essendo bianco riflette gran parte dell’energia del sole verso lo spazio, ma quando si scioglie ciò che sta sotto (terra o oceano) è in genere più scuro e assorbe maggiormente il calore, il che significa un ulteriore riscaldamento del sistema. Lo chiamiamo feedback climatico positivo, anche se non proprio positivo per il nostro pianeta nel senso tradizionale del termine.”
Sono proprio questi feedback climatici ad accelerare il raggiungimento dei punti critici. Un altro esempio di feedback climatico positivo è costituito dal permafrost: il terreno ghiacciato alle alte latitudini per effetto del rialzo delle temperature si sta scongelando rilasciando metano, un gas ad effetto serra che fa aumentare ancora di più la temperatura globale.
Conclude Cipollini: “In definitiva, migliorare le misurazioni significa poter affinare le previsioni e prepararsi al meglio di fronte ai grandi impatti del cambiamento climatico in corso.”
Dovremmo leggere ogni giorno articoli come questi per capire a cosa ci ha portato la nostra insensibilità nei confronti del clima. Non si legge però giusto per leggere ma per agire e combattere contro questo scempio quasi irreversibile. Nel nostro piccolo, come singoli cittadini, potremmo fare tanto anche se le maggiori responsabilità sono delle grandi multinazionali che sfruttano l’ambiente e purtroppo anche delle guerre in atto. Sicuramente il consumismo e il conformismo hanno fatto in noi grandi danni sia nei confronti dell’ambiente che nello sfruttamento di alcune popolazioni. Dovremmo andare contro corrente e abbandonare le nostre futilità per badare di più all’essenziale. Il timore dell’anticonformismo avvolge molto di noi e riesce a superare addirittura quel poco della nostra sensibilità nei confronti dell’ambiente. Molti di noi pensano che tanto allarmismo sia inutile perchè non abbiamo ancora toccato il fondo e che prima o poi le cose si aggiusteranno. Purtroppo, da come si legge in questo importantissimo articolo, non è così. Sicuramente stiamo preparando un pessimo pianeta per i nostri figli. Speriamo solo che la nostra amata Terra, sarà ancora vivibile per molti altri secoli che verranno.